JP2008039030A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関駆動式のオイルポンプから供給される作動油の圧力に基づいて作動する油圧式のアクチュエータと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機とを搭載した車両において、同アクチュエータにおける作動油の供給油圧不足を補うことができ、これを適切な態様をもって作動させることのできる車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両には、内燃機関１０の出力軸１１の回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプ２１、オイルポンプ２１からの供給油圧に基づいて作動するバルブタイミング変更装置１４、変速比を連続的に変更可能な無段変速機３０が搭載されている。電子制御装置５０は、無段変速機３０の変速比を車両運転状態に基づいて設定する。電子制御装置５０は、オイルポンプ２１からバルブタイミング変更装置１４に供給される供給油圧が低いときに機関回転速度ＮＥが上昇するように、車両運転状態に基づいて設定された変速比を変更する。
【選択図】図１

Description

この発明は、機関出力軸の回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプと、そのオイルポンプから供給される作動油の圧力に基づいて作動する油圧式のアクチュエータと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機とを備えた車両の制御装置に関する。

従来、車両用変速機として、例えば特許文献１に記載されるように、変速比を車両運転状態に応じて連続的（無段階）に変更することのできる無段変速機が提案されている。こうした無段変速機における変速制御では、図８に示されるような変速線図が参照され、アクセル開度等の機関出力要求値及び車速Ｖに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇが設定され、実際の機関回転速度がこの目標回転速度ＮＥｔｒｇと一致するように変速比が連続的に変更される。また一般に、上述したような変速線図に基づいて求められる目標回転速度ＮＥｔｒｇは、機関出力要求値に対応した出力を発生することのできる機関回転速度域での最小値、換言すれば燃料消費率が最も低くなる機関回転速度として設定されている。従って、こうした無段変速機を搭載した車両にあっては、機関出力要求値に応じた加速性を維持しつつ、機関回転速度の不必要な上昇を極力抑制して燃費の向上を図ることができるようになる。
特開２００３‐１２９８７５号公報

ところで近年の車両には、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更装置が搭載されることが多い。このバルブタイミング変更装置は、機関出力軸の回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプから作動油が供給され、この作動油の供給油圧に基づいて作動することにより、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを機関運転状態に応じた適切なタイミングに変更する。そしてこのようにバルブタイミングが変更されることにより、機関出力や燃費の向上を図ることができるようになる。

ただし、こうしたバルブタイミング変更装置等、機関駆動式のオイルポンプから供給される作動油の圧力によって駆動される油圧式アクチュエータが上述した無段変速機と併せて搭載される車両にあっては、以下のような問題がある。

即ち、上述したように無段変速機を搭載する車両にあっては、燃料消費率が最適となる目標回転速度近傍に機関回転速度が維持されるため、自ずと機関運転領域として低回転域が多用されることとなる。このため、例えば作動油が経時劣化によりその粘度が低下した状態にあり、同作動油が供給される部位での漏れ量が増大している状況の下、機関運転状態が長期間にわたって低負荷運転状態に維持されると、アクチュエータにおける作動油の供給油圧がこれを適切に作動させるための油圧よりも低下してしまうことがある。そしてこのように作動油の供給油圧が不足する結果、アクチュエータの作動応答性が低下する、或いは作動が実質的に不能となる等、同アクチュエータを適切な態様をもって作動させることができなくなるといった不都合が生じることとなる。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関駆動式のオイルポンプから供給される作動油の圧力に基づいて作動する油圧式のアクチュエータと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機とを搭載した車両において、同アクチュエータにおける作動油の供給油圧不足を補うことができ、これを適切な態様をもって作動させることのできる車両制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関出力軸の回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプと、該オイルポンプから供給される作動油の圧力に基づいて作動する油圧式のアクチュエータと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機とを搭載した車両にあって前記無段変速機の変速比を車両運転状態に基づいて設定する車両制御装置において、前記オイルポンプから前記アクチュエータに供給される作動油の圧力が低いときに前記機関出力軸の回転速度が上昇するように前記設定される変速比を変更する変速比変更手段を備えることをその要旨とする。

同構成によれば、オイルポンプからアクチュエータに供給される作動油の圧力（以下、「供給油圧」という）が低いときには、無段変速機の変速比が変更され、これに伴って機関出力軸の回転速度、即ち機関回転速度が増大するようになる。その結果、オイルポンプの吐出量を増大させて供給油圧の不足を補うことができ、アクチュエータを適切な態様をもって作動させることができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記変速比変更手段は前記アクチュエータに供給される作動油の圧力が低いときほど前記機関出力軸の回転速度がより大きく上昇するように前記変速比を変更することをその要旨とする。

同構成によれば、供給油圧の不足度合に見合った態様をもって機関回転速度を上昇させることができ、機関回転速度が必要以上に上昇することを抑制しつつ、アクチュエータの作動能力をより適切に確保することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両制御装置において、前記変速比変更手段は作動油の温度又は同作動油温の相関値を検出し、該検出結果に基づいて作動油の温度が高いときほど前記機関出力軸の回転速度がより大きく上昇するように前記変速比を変更することをその要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置において、前記変速比変更手段は作動油の温度又は同作動油温の相関値を検出し、該検出結果に基づいて前記アクチュエータに供給される作動油の圧力を推定する推定手段を含み、該推定手段の推定結果に基づいて前記アクチュエータに供給される作動油の圧力が低い旨判断することをその要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両制御装置において、前記推定手段は作動油温の相関値として機関冷却水温を含むことをその要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の車両制御装置において、前記推定手段は作動油温の相関値として直近の所定期間における機関吸入空気量の積算値を含むことをその要旨とする。

ところで、上述したような供給油圧の不足が生じている場合、その不足量が同じであっても、それが主に機関回転速度が低くオイルポンプの吐出量が少ないことに起因して生じている場合と、作動油温が高く、その粘性が低いためアクチュエータ等における作動油の漏れ量が増大していることに起因して生じている場合とがある。そして、前者のように機関回転速度が低いために供給油圧が不足している場合には、機関回転速度を上昇させることにより同供給油圧を速やかに高めることができる。しかしその一方、後者のように作動油温が高いために供給油圧が不足している場合にあっては、機関回転速度を上昇させてもそれに伴って作動油の漏れ量が更に増大してしまうため、前者と同じように機関回転速度を上昇させたとしても、供給油圧の上昇量は相対的に少ないものとなる。即ち、機関回転速度の上昇に伴う供給油圧の上昇量は作動油温に応じて異なるものとなる。

この点に鑑み、請求項３に記載の発明では、作動油の温度又は同作動油温の相関値を検出し、その検出結果に基づいて作動油の温度が高いときほど機関出力軸の回転速度がより大きく上昇するように無段変速機の変速比を変更するようにしている。従って同構成によれば、作動油温により異なる作動油の漏れ量に即した態様をもって機関回転速度を上昇させることができ、機関回転速度が必要以上に上昇することを抑制しつつ、アクチュエータの作動能力をより適切に確保することができるようになる。

尚、オイルポンプの供給油圧が低いことを判断するための具体的な構成としては、例えばオイルポンプからアクチュエータに供給される油圧を油圧センサにより検出し、その検出結果に基づいて供給油圧が低い旨判断するといった構成の他、請求項４に記載されるように、作動油の温度又は同作動油温の相関値に基づいて供給油圧を推定し、その推定結果に基づいて同供給油圧が低い旨判断するといった構成を採用することができる。そしてこの場合、作動油温が高いときほど、或いは同作動油温の相関値により推定される作動油温が高いときほど、作動油の粘性が低下してアクチュエータにおける作動油の漏れ量が増大するため、供給油圧が低い旨推定することができる。

ここで、請求項４に記載される発明の更に具体的な構成としては、例えば作動油の温度を油温センサによって検出し、その検出される作動油温が高いときに前記供給油圧が低い旨判断する構成を挙げることができる。

また、アクチュエータに供給される作動油が内燃機関の摺動部位における潤滑に併せ供せられるなど、作動油が内燃機関の熱によって温度変化するような状況下において使用される場合にあっては、内燃機関の温度情報に基づいてその作動油温をある程度の精度をもって推定することができる。

具体的には、請求項５に記載されるように、機関冷却水温を作動油温の相関値として用い、同機関冷却水温が高いときに作動油温が高く、従って供給油圧も低い旨判断する構成を採用することができる。

また、内燃機関の温度は燃焼熱によって変動するが、この燃焼熱は機関吸入空気量に応じてその大きさが変化するため、請求項６に記載されるように、直近の所定期間における機関吸入空気量の積算値を作動油温の相関値として用い、その積算値が大きいときに作動油温が高く、従って供給油圧が低い旨判断する構成を採用することもできる。

更にここで、作動油が燃焼室内で往復動する機関ピストンの潤滑に供せられるなど、作動油温が燃焼室の温度と高い相関をもって変化する場合は、作動油温がそのときどきの機関燃焼状態に応じて敏感に変動するようになる。従ってこのような場合には、請求項５に記載の構成に請求項６に記載の発明を適用した構成を採用することが望ましい。即ち機関冷却水温は内燃機関全体の平均的な温度と高い相関を有して変化する一方、前記機関吸入空気量の積算値は専ら燃焼室近傍の局所的な温度変化と高い相関を有して変化する傾向があるが、上記構成によれば、機関吸入空気量の積算値及び機関冷却水温の双方を参照することにより、こうした傾向を反映した態様をもって作動油温をより正確に推定することができるようになる。尚、内燃機関の燃料噴射量は概ね吸入空気量と相関を有して変化するため、同吸入空気量の積算値に代えて燃料噴射量の積算値を用いて作動油温を推定することもできる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両制御装置において、前記アクチュエータは内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ特性を機関運転状態に基づいて設定される目標の特性に変更するバルブ特性変更装置であることをその要旨とする。

同構成によれば、オイルポンプの吐出量を増大させて供給油圧の不足を補うことにより、バルブ特性変更装置を適切な態様をもって作動させることができ、吸気バルブ或いは排気バルブのバルブ特性が機関運転状態に適した目標の特性となるようにこれを適切に変更することができるようになる。尚、上記バルブ特性としては、閉弁時期、開弁時期、開弁期間、最大リフト量、吸気バルブ及び排気バルブにおける各開弁期間のオーバラップ量といった個々のパラメータの他、閉弁時期及び開弁時期、開弁期間及び最大リフト量等々、これらパラメータの組み合わせが含まれる。

以下、この発明にかかる車両制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる車両制御装置の制御対象である内燃機関、無段変速機、並びにこれらが搭載される車両の構成を示す概略構成図である。

図１に示されるように、内燃機関１０の吸気バルブ（図示略）を開閉する吸気側のカムシャフト１３の端部には同吸気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更装置１４が設けられている。また、排気バルブを開閉する排気側のカムシャフト１３の端部にも同様に排気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更装置１４が設けられている。なお、図１では、吸気側のカムシャフト１３に設けられたバルブタイミング変更装置１４のみを図示している。このバルブタイミング変更装置１４は、油圧装置２０から供給される作動油の油圧に基づいて作動する。この油圧装置２０は、内燃機関１０の出力軸１１に駆動連結され、同出力軸１１の回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプ２１、油路切替弁２２等を備えている。

図１に示されるようにバルブタイミング変更装置１４の進角用油室１４ａ及び遅角用油室１４ｂには、進角用油路２３、遅角用油路２４がそれぞれ接続されている。進角用油路２３及び遅角用油路２４は、油路切替弁２２を介して供給油路２５及び排出油路２６に接続されている。オイルポンプ２１はこの供給油路２５の途中に設けられており、オイルパン２７からくみ上げられた作動油は、供給油路２５を通じて各油室１４ａ，１４ｂに選択的に供給される。また、排出油路２６はオイルパン２７に接続されており、排出油路２６を通じて各油室１４ａ，１４ｂから排出された作動油はオイルパン２７に戻される。尚、オイルポンプ２１から吐出される作動油の一部は、図示しない潤滑油通路を通じて機関各部に潤滑油として供給され、機関各部の潤滑に供された後、オイルパン２７へと戻される。

油路切替弁２２は吸気側及び排気側のカムシャフト１３の各バルブタイミング変更装置１４について各別に設けられている。これら油路切替弁２２は、供給油路２５と進角用油路２３とを連通するとともに排出油路２６と遅角用油路２４とを連通する状態と、進角用油路２３及び遅角用油路２４と供給油路２５及び排出油路２６の双方との連通を遮断する状態と、供給油路２５と遅角用油路２４とを連通するとともに排出油路２６と進角用油路２３とを連通する状態とを切り替える。

油路切替弁２２が供給油路２５と進角用油路２３とを連通するとともに遅角用油路２４と排出油路２６とを連通する状態に切り替えられた場合には、オイルポンプ２１によってくみ上げられた作動油が供給油路２５及び進角用油路２３を通じて進角用油室１４ａへと供給されるとともに、遅角用油室１４ｂ内の作動油が遅角用油路２４及び排出油路２６を通じてオイルパン２７へと排出される。こうして進角用油室１４ａ内の作動油の量が増大されるとカムシャフト１３がバルブタイミングを進角させる方向に相対回転する。

一方、油路切替弁２２が供給油路２５と遅角用油路２４とを連通するとともに進角用油路２３と排出油路２６とを連通する状態に切り替えられた場合には、オイルポンプ２１によってくみ上げられた作動油が供給油路２５及び遅角用油路２４を通じて遅角用油室１４ｂへと供給されるとともに、進角用油室１４ａ内の作動油が進角用油路２３及び排出油路２６を通じてオイルパン２７へと排出される。こうして遅角用油室１４ｂ内の作動油の量が増大するとカムシャフト１３がバルブタイミングを遅角させる方向に相対回転する。

また、図１に示されるように、油路切替弁２２が進角用油路２３及び遅角用油路２４と供給油路２５及び排出油路２６の双方との連通を閉鎖する状態に切り替えられた場合には、各油室１４ａ，１４ｂ内の作動油の供給、排出が行われないため、カムシャフト１３は、相対回転せずバルブタイミングが保持される。

こうした油路切替弁２２による油路の切り替えは、電子制御装置５０の機関制御部５１により機関運転状態に基づいて行われる。そしてこのようにバルブタイミングが機関運転状態に応じた適切なタイミングに変更されることにより、機関出力や燃費の向上が図られている。

また、内燃機関１０の出力軸１１には、無段変速機３０が接続されている。この無段変速機３０は、電子制御装置５０の変速機制御部５２からの制御信号に基づいて、その溝幅Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが変更可能な入力側プーリ３１及び出力側プーリ３２と、それら一対のプーリ３１，３２にそれぞれ巻き掛けられたベルト３３とにより構成されている。

入力側プーリ３１は内燃機関１０の出力軸１１と駆動連結されており、内燃機関１０の駆動力は出力軸１１から入力側プーリ３１に伝達される。一方、出力側プーリは、ディファレンシャルギア４０を介して車輪４１Ｌ，４１Ｒに駆動連結されている。従って、入力側プーリからベルト３３を介して出力側プーリ３２に伝達され駆動力は、ディファレンシャルギア４０を介して車輪４１Ｌ，４１Ｒに伝達される。

無段変速機３０は、変速機制御部５２からの制御信号に基づいて、各プーリ３１，３２の溝幅Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを変更することによりベルト３３の巻き掛け半径を変更し、変速比を連続的に変更する。

電子制御装置５０には、車両運転状態を検出する各種センサとして、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応したアクセル開度θａｃを検出するアクセル開度センサ６１、車速Ｖを検出する車速センサ６２、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ６３、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ６４、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ６５等からの検出信号が取り込まれる。そして、電子制御装置５０はこれら各種センサ６１〜６５等の検出信号に基づいて、機関運転状態及び無段変速機３０の変速比を制御する。

具体的には、アクセル開度θａｃに基づいて運転者の出力要求の大きさを推定し、その出力要求に応じた機関出力が得られるように機関制御部５１を通じて内燃機関１０を制御するとともに、燃料消費率が最適となるように目標回転速度ＮＥｔｒｇを設定し、機関回転速度ＮＥがこの目標回転速度ＮＥｔｒｇと一致するように変速比を連続的に変更する。こうした変速制御を実行することにより機関出力要求値に応じた加速性を維持しつつ、機関回転速度の不必要な上昇を極力抑制して燃費の向上を図るようにしている。

ところで、本実施形態にかかる車両は無段変速機３０を搭載している関係上、燃料消費率が最適となる目標回転速度ＮＥｔｒｇ近傍に機関回転速度ＮＥが維持され、自ずと機関運転領域として低回転域が多用されることとなる。このため、例えば作動油が経時劣化によりその粘度が低下した状態にあり、同作動油が供給される部位での漏れ量が増大している状況の下、機関運転状態が長期間にわたって低負荷運転状態に維持されると、バルブタイミング変更装置１４における作動油の供給油圧がこれを適切に作動させるための油圧よりも低下してしまうことがある。そしてこのように作動油の供給油圧が不足する結果、バルブタイミング変更装置１４の作動応答性が低下する、或いは作動が実質的に不能となる等、これを適切な態様をもって作動させることができなくなるといったことが懸念される。

バルブタイミング変更装置１４において、こうした供給油圧の不足が発生すると、具体的には、バルブタイミングの調整に遅れが生じ、車両運転状態に即したバルブタイミングの調整ができなくなり、燃費、出力、排気性状等の向上が望めなくなる。更に、バルブタイミングを保持することができずこれが不必要に変動することにより、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡが不安定になる等、かえって燃費、出力、排気性状等の悪化を招くおそれがある。

そこで、本実施形態では、この供給油圧の不足を推定し、変速比を低下させて機関回転速度ＮＥを上昇させることにより、こうした供給油圧の不足を補うようにしている。
以下、図２〜図７を参照して、この変速制御について説明する。図２は、この変速制御の一連の処理手順を示すフローチャートである。

この処理は、運転者によるシフト操作、具体的には、駐車位置「Ｐ」から発進可能位置「Ｄ」へのシフト操作等を契機に内燃機関１０から無段変速機３０へと駆動力が伝達される状態になり、車両発進が可能な状態になったときに電子制御装置５０の変速機制御部５２によって繰り返し実行される。

この処理が開始されると、ステップＳ１００において、運転者の出力要求の度合いに対応するアクセル開度θａｃに基づいて、変速特性が設定される。具体的には、図３に示されるような変速線図を参照し、アクセル開度θａｃに対応する変速線が選択される。例えば、アクセル開度θａｃが４０％の場合には、変速線Ａが選択され。

図３の変速線図に示される基本回転速度ＮＥｂａｓｅは、予めアクセル開度θａｃに対応する機関出力が得られる機関回転速度の最小値、即ち燃料消費率が最適となる機関回転速度に基づいて設定されている。変速制御に際しては、この変速線に沿って、車速Ｖに対応した基本回転速度ＮＥｂａｓｅが算出される。

ステップＳ１００において、変速特性が設定され、アクセル開度θａｃに対応する変速線が選択されるとステップＳ１１０へと進み、ステップＳ１００で選択された変速線に沿って、車速Ｖに基づく基本回転速度ＮＥｂａｓｅが算出され、ステップＳ１２０へと進む。

ステップＳ１２０では、基本回転速度ＮＥｂａｓｅに後述する増大量ΔＮＥが加算され、その加算値（ＮＥｂａｓｅ＋ΔＮＥ）が目標回転速度ＮＥｔｒｇとして設定される。目標回転速度ＮＥｔｒｇが設定されると、ステップＳ１３０へと進み、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも高いか否かが判定される。なお、このとき目標回転速度ＮＥｔｒｇに所定値αを加算した値が閾値として用いられ、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも所定値α以上高くなったときに機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも高い旨判定される。また、所定値αは、予め実験等の結果に基づいて機関回転速度ＮＥと目標回転速度ＮＥｔｒｇとのずれが許容される範囲の値に設定されている。

ステップＳ１３０において、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも高い旨判定された場合には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１４０へと進み、変速比が小さくされる。具体的には、変速比が小さくなるように無段変速機３０の入力側プーリ３１の溝幅Ｗｉｎを大きくするとともに、出力側プーリ３２の溝幅Ｗｏｕｔを小さくする。このように変速比を変更した後、この処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１３０において、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇ以下である旨判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）には、ステップＳ１３５へと進む。
ステップＳ１３５では、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇより低いか否かが判定される。なお、このとき目標回転速度ＮＥｔｒｇから所定値αを減算した値が閾値として用いられ、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも所定値α以上低くなったときに機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも低い旨判定される。

ステップＳ１３５において、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇより低い旨判定された場合（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５０へと進み変速比が大きくされる。具体的には、変速比が大きくなるように無段変速機３０の入力側プーリ３１の溝幅Ｗｉｎを小さくするとともに、出力側プーリ３２の溝幅Ｗｏｕｔを大きくする。このように変速比を変更した後、この処理を一旦終了する。

また、ステップＳ１３０において、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇよりも高い旨の判定が行われず（ステップＳ１３０：ＮＯ）、且つステップＳ１３５においても、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇより高い旨の判定が行われない場合には（ステップＳ１３５：ＮＯ）、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇと一致していると判断され、変速比を現状のまま維持してこの処理を一旦終了する。

この処理を繰り返すことにより、変速機制御部５２は、出力要求の大きさに対応するアクセル開度θａｃに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを設定し、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇと一致するように変速比を制御する。

次に図４を参照して基本回転速度ＮＥｂａｓｅに加算される増大量ΔＮＥを設定する増大量設定処理について説明する。
図４は、この増大量設定処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、上述した変速制御と並行して、変速機制御部５２によって繰り返し実行される。

まず、ステップＳ２００において、機関回転速度ＮＥが基準回転速度ＮＥｓｔ未満であり、且つ直近の所定期間における吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡが基準値ΣＧＡｓｔ未満である状態が所定期間Ｔｓｔ以上継続したか否かが判定される。即ち、この判定を通じて機関運転状態が長期間にわたって低負荷運転状態に維持され、バルブタイミング変更装置１４への供給油圧が不足しやすい状態にあるか否かが判断される。

ステップＳ２００において、供給油圧が不足しやすい状態にはないと判断された場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、ステップＳ２３５へと進み、増大量ΔＮＥを「０」に設定してこの処理を一旦終了する。即ち、ステップＳ２００を通じて、バルブタイミング変更装置１４への供給油圧が不足しやすい状態にはないと判断された場合には、基本回転速度ＮＥｂａｓｅが目標回転速度ＮＥｔｒｇとして設定され、燃料消費率を最適とするための通常の変速制御が実行される。

一方、ステップＳ２００において、供給油圧が不足しやすい状態であると判断された場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ステップＳ２１０へと進む。
ステップＳ２１０では、吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡと機関冷却水温ＴＨＷに基づいて油温ＴＨＯが推定される。具体的には、予め電子制御装置５０のメモリに記憶された演算用のマップを参照して、油温ＴＨＯが推定される。このマップは、図５に示されるように、予め実験等の結果に基づいて機関冷却水温ＴＨＷが高いときほど、また、吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡの値が大きいほど油温ＴＨＯの値が大きくなるように、設定されている。

こうしてステップＳ２１０において、油温ＴＨＯが推定されると、ステップＳ２２０へと進み、この油温ＴＨＯと機関回転速度ＮＥｓｔ未満とに基づいてバルブタイミング変更装置１４の供給油圧ＰＯが推定される。具体的には、予め電子制御装置５０のメモリに記憶された演算用のマップを参照して、この供給油圧ＰＯが推定される。このマップは、図６に示されるように、予め実験等の結果に基づいて機関回転速度ＮＥの値が高いほど、また、油温ＴＨＯが高いほど供給油圧ＰＯの値が大きくなるように設定されている。

こうしてステップＳ２２０において、供給油圧ＰＯが推定されると、ステップＳ２３０へと進み、供給油圧ＰＯが基準油圧ＰＯｓｔ未満であるか否かが判定される。尚、基準油圧ＰＯｓｔは、予め実験等の結果に基づいて、バルブタイミング変更装置１４へ供給される供給油圧ＰＯが、バルブタイミング変更装置１４を適切に作動させるのに必要な油圧に達しているか否かを判定することのできる値に設定されている。即ち、ステップＳ２３０においてバルブタイミング変更装置１４を適切に作動させるのに必要な油圧が供給されているか否かが判断される。

ステップＳ２３０において、供給油圧ＰＯが基準油圧ＰＯｓｔ以上である旨判定された場合には（ステップＳ２３０：ＮＯ）、ステップＳ２３５へと進み、増大量ΔＮＥを「０」に設定し、この処理を一旦終了する。即ち、ステップＳ２３０を通じて、バルブタイミング変更装置１４を適切に作動させるのに必要な油圧が供給されていると判断した場合には、基本回転速度ＮＥｂａｓｅが目標回転速度ＮＥｔｒｇとして設定され、燃料消費率を最適とするための通常の変速制御が実行される。

一方、ステップＳ２３０において、供給油圧ＰＯが基準油圧ＰＯｓｔ未満である旨判定された場合には（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、ステップＳ２４０へと進む。
ステップＳ２４０では、基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）に基づいて、増大量ΔＮＥが算出される。具体的には、予め電子制御装置５０のメモリに記憶された演算用マップを参照して、増大量ΔＮＥが算出される。このマップは、図７に示されるように基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）が大きいほど増大量ΔＮＥが大きな値になるように設定されている。また、基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）が同じ場合であっても、油温ＴＨＯが高いときほど増大量ΔＮＥが大きな値になるように設定されている。

ステップＳ２４０を通じて増大量ΔＮＥを設定すると、変速機制御部５２は、増大量設定処理を一旦終了する。
そして、このように設定された増大量ΔＮＥが上述した変速制御に際して基本回転速度ＮＥｂａｓｅに加算され、目標回転速度ＮＥｔｒｇが設定される。

そのため、バルブタイミング変更装置１４を適切に作動させるのに必要な油圧が供給されていないと判断された場合には（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、その不足分と対応する基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）に基づいた増大量ΔＮＥが基本回転速度ＮＥｂａｓｅに加算され、目標回転速度ＮＥｔｒｇが増大される。即ち機関回転速度ＮＥが上昇するように変速比が変更されることとなる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）オイルポンプ２１からバルブタイミング変更装置１４に供給される供給油圧ＰＯが低いときには、機関回転速度ＮＥが上昇するように無段変速機３０の変速比が変更され、これに伴って出力軸１１の回転速度、即ち機関回転速度ＮＥが増大するようになる。その結果、オイルポンプ２１の吐出量を増大させて供給油圧ＰＯの不足を補うことができ、バルブタイミング変更装置１４を適切な態様をもって作動させることができるようになる。

（２）基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）に基づいて、増大量ΔＮＥを算出するため、供給油圧ＰＯの不足度合に見合った態様をもって機関回転速度ＮＥを上昇させることができ、機関回転速度ＮＥが必要以上に上昇することを抑制しつつ、バルブタイミング変更装置１４の作動能力をより適切に確保することができるようになる。

（３）油温ＴＨＯを推定し、油温ＴＨＯが高いときほど機関回転速度ＮＥがより大きく上昇するように無段変速機の変速比を変更するようにしている。従って、油温ＴＨＯにより異なる作動油の漏れ量に即した態様をもって機関回転速度ＮＥを上昇させることができ、機関回転速度ＮＥが必要以上に上昇することを抑制しつつ、バルブタイミング変更装置１４の作動能力をより適切に確保することができるようになる。

（４）機関冷却水温ＴＨＷは内燃機関１０全体の平均的な温度と高い相関を有して変化する一方、吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡは専ら燃焼室近傍の局所的な温度変化と高い相関を有して変化する傾向がある。吸入空気量の積算値ΣＧＡ及び機関冷却水温ＴＨＷの双方を参照して油温ＴＨＯを推定する上記実施形態の構成によれば、こうした傾向を反映した態様をもって油温ＴＨＯをより正確に推定することができる。

（５）供給油圧ＰＯを確保するために機関回転速度ＮＥを増大させるほど、オイルポンプ２１の吐出量を増大させることができるが、燃料消費率は若干悪化する。しかし、オイルポンプ２１の吐出量を増大させて供給油圧ＰＯの不足を補うことにより、バルブタイミング変更装置１４を適切な態様をもって作動させ、バルブタイミングを機関運転状態に適した目標の特性となるようにこれを適切に変更することができるようになれば、機関回転速度ＮＥの上昇に伴う燃料消費率の悪化を補い燃費を向上させるとともに、排気性状の悪化を抑制することもできる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、機関冷却水温ＴＨＷと直近の所定期間における吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡとに基づいて、油温ＴＨＯを推定する構成を示したが、機関冷却水温ＴＨＷのみ、或いは吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡのみに基づいて油温ＴＨＯを推定することもできる。また、内燃機関１０の燃料噴射量は概ね吸入空気量ＧＡと相関を有して変化するため、吸入空気量ＧＡの積算値ΣＧＡに代えて燃料噴射量の積算値を用いて油温ＴＨＯを推定することもできる。

・また、その他の油温ＴＨＯの相関値を検出し、その検出結果に基づいて油温ＴＨＯを推定する、或いは図１に二点鎖線で示されるように油温センサ６６を設け、油温センサ６６によって油温ＴＨＯを直接検出する構成を採用することもできる。

・更に、上記実施形態では、推定された油温と機関回転速度ＮＥとに基づいて、油圧を推定する構成を例示したが、こうした構成に替えて図１に二点鎖線で示されるように油圧センサ６７を設け、オイルポンプ２１からバルブタイミング変更装置１４に供給される供給油圧ＰＯを油圧センサ６７により直接検出する構成を採用することもできる。

・上記実施形態では、基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）の大きさが同じ場合であっても、油温ＴＨＯが高いほど増大量ΔＮＥを大きな値に設定することにより目標回転速度ＮＥｔｒｇをより大きな値に設定する、即ち、油温ＴＨＯが高いほど機関回転速度ＮＥがより大きくなるように変速比を変更する構成を示した。これに対して、油温ＴＨＯを参照せず、基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）のみに基づいて増大量ΔＮＥを算出することも可能である。

・また、基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）に基づいて増大量ΔＮＥを設定する上記実施形態の構成に替えて、予め実験等の結果に基づいて供給油圧ＰＯに対応する増大量ΔＮＥの増大量を設定したマップを作成し、供給油圧ＰＯの値そのものに基づいて増大量ΔＮＥを設定する構成等、供給油圧ＰＯの値そのものを目標回転速度の設定用パラメータとする構成を採用することもできる。

・上記実施形態では、基準油圧ＰＯｓｔと供給油圧ＰＯとの偏差（ＰＯｓｔ−ＰＯ）が大きいときほど機関回転速度ＮＥがより大きく上昇するように変速比を変更する構成を示した。こうした構成に替えて、供給油圧ＰＯと基準油圧ＰＯｓｔとの比較結果に基づいて機関回転速度ＮＥを上昇させるか否かの判断のみを行い、機関回転速度ＮＥを供給油圧ＰＯが確実に基準油圧ＰＯｓｔを上回るように設定された一定量だけ上昇させるように変速比を変更する構成としてもよい。

・上記実施形態においては、吸気側のカムシャフトと排気側のカムシャフトのそれぞれにバルブタイミング変更装置１４が設けられる構成を示したが、吸気側及び排気側のカムシャフトのうちどちらか一方にのみバルブタイミング変更装置１４が設けられる構成であってもよい。

・また、上記実施形態において、バルブ特性変更装置の一例として、内燃機関１０の出力軸１１に対してカムシャフト１３を相対回転させることにより、バルブタイミングを機関運転状態に応じて適切なタイミングに変更するバルブタイミング変更装置１４を示したが、この発明にかかる車両制御装置の対称とするバルブ特性変更装置は、こうした構成に限られるものではない。即ち、機関駆動式のオイルポンプ２１から供給される作動油の供給油圧ＰＯを利用してバルブ特性を変更するバルブ特性変更装置であればよい。即ち、同装置は、閉弁時期、開弁時期、開弁期間、最大リフト量、吸気バルブ及び排気バルブの各開弁期間のオーバラップ量といった個々のパラメータ、或いは閉弁時期及び開弁時期、開弁期間及び最大リフト量等々、これらパラメータを組み合わせたものを変更するものであってもよい。また、このようにバルブ特性を変更するためのアクチュエータに限らず、オイルポンプ２１から供給される作動油の供給油圧ＰＯを利用して作動するアクチュエータを備える車両において、本願発明を採用することができる。

この発明の一実施形態にかかる車両制御装置の制御対象である内燃機関、無段変速機、並びにこれらが搭載される車両の構成を示す概略構成図。 同実施形態にかかる変速制御の処理手順を示すフローチャート。 同変速制御において参照される変速線図。 同実施形態にかかる増大量設定処理の処理手順を示すフローチャート 吸入空気量の積算値及び機関冷却水温と油温との関係を示すグラフ。 機関回転速度及び油温と油圧との関係を示すグラフ。 油圧の不足度合い及び油温と目標回転速度の増大量との関係を示すグラフ。 一般の無段変速機における変速制御において参照される変速線図。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…出力軸、１３…カムシャフト、１４…バルブタイミング変更装置、１４ａ…進角用油室、１４ｂ…遅角用油室、２０…油圧装置、２１…オイルポンプ、２２…油路切替弁、２３…進角用油路、２４…遅角用油路、２５…供給油路、２６…排出油路、２７…オイルパン、３０…無段変速機、３１…入力側プーリ、３２…出力側プーリ、３３…ベルト、４０…ディファレンシャルギア、４１Ｌ，４１Ｒ…車輪、５０…電子制御装置、５１…機関制御部、５２…変速機制御部、６１…アクセル開度センサ、６２…車速センサ、６３…回転速度センサ、６４…エアフロメータ、６５…水温センサ、６６…油温センサ、６７…油圧センサ。

Claims (7)

1. 機関出力軸の回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプと、該オイルポンプから供給される作動油の圧力に基づいて作動する油圧式のアクチュエータと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機とを搭載した車両にあって前記無段変速機の変速比を車両運転状態に基づいて設定する車両制御装置において、
   前記オイルポンプから前記アクチュエータに供給される作動油の圧力が低いときに前記機関出力軸の回転速度が上昇するように前記設定される変速比を変更する変速比変更手段を備える
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記変速比変更手段は、前記アクチュエータに供給される作動油の圧力が低いときほど前記機関出力軸の回転速度がより大きく上昇するように前記変速比を変更する
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項２に記載の車両制御装置において、
   前記変速比変更手段は作動油の温度又は同作動油温の相関値を検出し、該検出結果に基づいて作動油の温度が高いときほど前記機関出力軸の回転速度がより大きく上昇するように前記変速比を変更する
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置において
   前記変速比変更手段は作動油の温度又は同作動油温の相関値を検出し、該検出結果に基づいて前記アクチュエータに供給される作動油の圧力を推定する推定手段を含み、該推定手段の推定結果に基づいて前記アクチュエータに供給される作動油の圧力が低い旨判断する
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置において、
   前記推定手段は作動油温の相関値として機関冷却水温を含む
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項４又は５に記載の車両制御装置において、
   前記推定手段は作動油温の相関値として直近の所定期間における機関吸入空気量の積算値を含む
   ことを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両制御装置において、
   前記アクチュエータは内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ特性を機関運転状態に基づいて設定される目標の特性に変更するバルブ特性変更装置である
   ことを特徴とする車両制御装置。

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